探讨选煤厂输煤系统粉尘的治理

郁 洋

（东曲选煤厂 机电车间，山西 太原 030200）

1 概述

粉尘问题一直以来就是煤炭企业面临的重要问题之一，尘肺病也是煤炭从业者的主要职业病。对煤炭选煤厂而言，由于其存在煤炭运输、转载、破碎、筛分等多个程序步骤，各个程序都会产生大量粉尘，造成选煤场外部环境和内部的工作环境受到严重污染，不仅严重影响职工的身体健康，而且粉尘也会加快机电设备的磨损，降低其使用寿命，同时粉尘的大量集聚还会引起爆炸，严重威胁职工生命安全，直接决定着选煤厂的清洁高效安全运行［1-4］。

2 选煤厂粉尘的特点及危害

煤矿生产出的原煤经皮带运输至选煤厂，选煤厂再经过破碎、筛分、运输、转载等程序进行加工外运。由于煤矿生产出的原煤中含有夹矸等固态物体。因此，煤粉、岩粉和其他粉状物相互掺杂在一起共同组成了选煤厂的粉尘形态，其中煤尘是选煤厂粉尘的主要成分。按粉尘赋存状态，分为干粉尘和湿粉尘；按颗粒大小分为呼吸尘、飘尘和降尘，选煤厂的煤在输送、加工过程中扬起的粉尘粒径小于5μm的占73%，均属于呼吸尘，极易吸入人体呼吸道及肺部，长期会引起尘肺病［5］。煤尘的集聚也有发生爆炸的可能性，威胁职工生命安全；粉尘侵入机电设备内部，造成内部机构磨损，会使其使用寿命缩短。

3 输煤系统粉尘产生原因

3.1 导料槽喷粉

煤炭一般通过皮带运输进入选煤厂，皮带运输由多部皮带组成，煤炭在不同皮带运输过程中，存在接料、卸料的过程，煤炭经过导料槽从上部皮带进入下部皮带，其间必然存在落差，煤炭在下落的过程中会产生大的势能，使导料槽内的气流产生变化，物料在下落过程中由于剪切和诱导气流的共同作用下形成扬尘，导料槽喷粉。由于粉尘颗粒小，加之导料槽结构不合理、密封差、除尘器的损坏等加重了导料槽喷粉现象，主要为以下几点：

（1）导料槽结构不合理。煤炭经过现有导料槽落下后以分散，不能确保煤炭全部掉落在皮带中部，导致煤炭落于皮带一侧，从而引起皮带跑偏，会产生煤炭的洒漏，进入机尾滚筒也会使得机尾皮带跑偏，且煤炭被滚筒碾压破碎，产生扬尘。且导料槽结构尺寸不足，使得诱导风流过大，导料槽内扬尘增大。

（2）导料槽密封接触不良或损坏。导料槽为钢铁加工而成，各部件之间的接触为刚性连接，各部件直接连接往往不能紧密接触，需要接触密封来连接，由于煤尘颗粒直径小，一旦密封接触不良或者损坏，特别是两侧密封条的损坏，使得煤尘易从导料槽缝隙漏出，且会降低除尘器的除尘效果，空气中会产生大量粉尘。因此导料槽密封接触不良或损坏是造成导料槽喷煤的主要原因。

（3）除尘器的损坏。除尘器是导料槽粉尘处理的主要手段，除尘器一旦损坏，导料槽内必定会产生大量的粉尘集聚，大量的粉尘容易被皮带带出倒料槽，且粉尘长时间的集聚必定会加快该处设备和导料槽密封的磨损。

3.2 回程皮带及拉紧滚筒产生粉尘

由于煤层赋存条件、开采技术、井下环境等的影响，使得开采出的原煤中含有煤油、水、乳化液等等液体，煤炭特别是末煤之间有一定的粘性，煤炭在皮带上运输的过程中会有一部分粘结在皮带上。皮带在长时间运行过程中必定会产生磨损、龟裂，在凹凸面上就会产生粘煤，以及皮带清扫器在运行过程中不能彻底扫净粘煤，形成粘煤逐渐集聚，随着皮带运行过程中逐步风干，皮带运行时在托辊的作用下会产生抖动，引起大量扬尘。特别是在拉紧滚筒处，由于皮带运行方向发生反方向变化及皮带拉伸，该处的空气流动状态会产生大的变化，形成一个涡流，产生较大的粉尘，清扫器发生故障时越发明显。

3.3 皮带机尾部滚筒产生粉尘

皮带机尾部滚筒产生粉尘与导料槽落煤不集中，产生洒煤有直接关系，洒煤落在皮带上受滚筒碾压后，伴随皮带的180°大回转，在空气涡流的作用下产生大量粉尘，粘煤到达皮带机尾滚筒处也会加大粉尘的产生。

4 输煤系统粉尘治理技术

4.1 导料槽处粉尘治理技术

导料槽产生粉尘主要是由于导料槽结构设计不合理、密封差、除尘器的损坏等原因，因此，该处粉尘的治理也主要从这些方面着手。

（1）科学合理设计导料槽结构。诱导风流的大小与导料槽的容积大小关系密切，导料槽高度加高，尾部加长，可使导料槽容积增大，使得因落料而产生的煤粉快速沉降，且可有效避免尾部喷粉；在落煤点设置导流板，纠正落煤位置，防止皮带跑偏，且减小落煤对侧护板的冲击磨损，减小漏煤。

（2）密封性改造。采用高强度低摩擦力的高分子材料托板替代两侧“V”形托辊，实现对皮带的连续支撑，加装内防溢侧板和上盖，使导料槽成为封闭机构，高分子材料托板和内防溢侧板的共同作用实现导料槽侧面密封，改善导料槽的密封性能，且防止了皮带的跑偏，降低煤尘漏出。

（3）除尘效果的改造。在落煤点1 m外和除尘器吸风口1.2m前，加装2级凸形挡帘（见图1），降低诱导风流对煤尘的影响，防止除尘器吸入小粉尘，避免喷粉；加装智能在线监测装置，利用光电效应，根据光线强弱监测导料槽内粉尘浓度，设定警戒数值，在粉尘浓度达到一定值时启动雾化降尘装置。

图1 导料槽挡尘帘

4.2 回程皮带及拉紧滚筒处扬尘的治理方法

回程皮带及拉紧滚筒产生粉尘主要是由于皮带上的粘煤风干抖动造成的，因此，加强清扫器对皮带粘煤的清除效果，可以有效降低该处的扬尘。具体措施为：首先，采用小流量、低压力的喷水管路对皮带上风干的煤尘进行喷水加湿，并在下部安装水箱进行排水；其次，在回程皮带拉紧滚筒前方、喷水管路后方加装二级高分子清煤器。通过这两个措施可以有效减轻该处的扬尘，见图2。

图2 皮带回程清扫器安装

4.3 尾部滚筒扬尘的治理方法

尾部滚筒扬尘主要是导料槽洒煤引起，针对洒煤现象，应采取清扫器扫煤，配合除尘器来实现除尘的目的。采用自重式三角清扫器，清扫落煤，并加装接粉箱，定期清理；在皮带机尾加装接料除尘装置，避免二次扬尘，见图3。

图3 自重调整型三角清扫

5 结语

选煤厂是粉尘重点污染企业，其粉尘污染存在点多、面广、控制难度大等问题，输煤系统是选煤厂粉尘产生的重要源头之一，根据选煤厂的运行经验，需针对输煤过程可能产生扬尘的部位进行细化分析，找出其出现扬尘的关键，分析其特征，结合该选煤厂特点，找出针对性的综合性有效的扬尘治理措施，给职工提供一个良好的工作环境，保障职工生命财产安全，实现选煤厂的科学、绿色、高效、安全发展。